低树脂交联的橡胶组合物及方法技术

轮胎组件包括基于可交联弹性体组分的橡胶组合物，所述可交联弹性体组分按100重量份橡胶(phr)包括高度未饱和二烯弹性体、增强填料和具有下式(I)的亚甲基受体其中R选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合。该橡胶组合物包括亚甲基供体，其量为提供固化橡胶组合物的刚性很小或没有变化。因为亚甲基受体可以被描述为具有抗降解性质，则所得橡胶组合物具有改进的抗降解性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及橡胶组合物，更具体地涉及具有低树脂交联的橡胶组合物、它们的制造方法和由这种橡胶组合物制造的物品。
技术介绍
轮胎和其他由橡胶制造的物品从橡胶组合物制成，所述橡胶组合物包括橡胶例如天然橡胶、合成橡胶或其组合以及填料、增塑剂、硫化剂和其他改进固化的橡胶组合物的物理特性的化学物质。可以加入橡胶组合物的一类材料是树脂。树脂通常是(但不总是)非挥发性的固体有机物质，其由植物天然地或者由石油化学物质或其他来源的烃物质合成地产生。当用在橡胶组合物中时，树脂可以被分类为增强树脂或增塑树脂。增塑树脂被添加到橡胶组合物中改进橡胶组合物的塑性或加工性能。它们经常作为加工油的替代加入或者除了加工油外还将它们加入，并且已知它们改进固化的橡胶组合物的最终物理特性。增强树脂被加入橡胶组合物以改进固化的橡胶组合物的刚性。这些增强树脂与橡胶聚合物链相互混合，并且当与交联剂反应或相互反应时形成三维网络，改进了固化的橡胶组合物的物理特性。许多这些树脂被分类为亚甲基受体/供体系统，其在一起反应，通过缩聚反应产生三维的增强树脂网络。除了树脂，已知其他添加剂也被加入橡胶组合物，以改进它们的物理性质，这种添加剂包括抗氧化剂、防臭氧剂、抗硫化返原剂等。这种添加剂在橡胶工业中是熟知的。
技术实现思路
本专利技术的具体实施方式包括橡胶组合物、从这种橡胶组合物制成的物品以及它们的制造方法。这些实施方式包括制造可交联橡胶组合物的方法，其包括将可交联橡胶组合物的组分掺和在一起成为非生产性混合物，所述组分包括高度未饱和二烯弹性体、增强填料和形式为下式的亚甲基受体。其中R选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合。这种方法可进一步包括冷却该非生产性混合物以及将亚甲基供体和硫化剂混合到非生产性混合物中，以将非生产性混合物转化为生产性混合物。硫化剂是引起橡胶交联的物质，例如硫或过氧化物。包括亚甲基受体的具体实施方式可具有形式为下式的亚甲基受体。其中R'选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺或其组合。具体实施方式中包括的亚甲基供体的量可提供为下述量：其在固化时提供橡胶组合物刚性的显著变化，或者可以以这种刚性变化很小或没有变化的量提供。具体实施方式包括轮胎组件，其包括基于可交联弹性体组分的橡胶组合物，所述可交联弹性体组分按每100重量份橡胶(phr)包括高度未饱和二烯弹性体、增强填料和形式为下式的亚甲基受体，其中R选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合。从本专利技术具体实施方式的下面更详细描述，本专利技术的前述和其他目标、特征和优点将是明显的。具体实施方式本专利技术的具体实施方式包括产生具有低树脂交联的橡胶组合物的方法，其中该树脂有利地给固化的橡胶组合物提供保护以免通过交联树脂性质降解。这种交联树脂可以提供抗降解保护，例如抵抗臭氧攻击、氧化、挠曲疲劳、老化、高温降解和铜或其他重金属的催化降解。其他实施方式包括由这种方法制成的橡胶组合物以及用该橡胶组合物制成的橡胶物品及其制造方法，所述橡胶物品包括轮胎组件、带、管等。还有其他实施方式包括使用相同树脂交联但没有具有低水平交联的限制的这种方法和物品。更具体而言，提供改进的抗降解性质的交联树脂包含可用于亚甲基受体/供体系统中的特定亚甲基受体，该亚甲基受体/供体系统可用作橡胶组合物中的增强树脂。然而，在具体实施方式中，代替提供显著增加橡胶组合物的刚性需要的正常量的亚甲基供体，仅提供很小量的亚甲基供体。在其他实施方式中，在刚性的增加可能是期望的情况，可以加入较大量的亚甲基供体。如已经叙述的，对于一些实施方式，令人惊奇地发现，当将很小量的亚甲基供体提供在具有特定亚甲基受体的橡胶组合物中时，在树脂化期间形成的键合没有那么广泛，以致没有显著增加橡胶组合物的刚性，而是，固化的橡胶显示其抗降解性的显著提高，例如抗臭氧攻击性、抗挠曲疲劳性和抗内聚性，同时增加了这种保护的持久性。有利地，亚甲基受体和亚甲基供体之间的交联产生了更大分子的亚甲基受体部分，使得其迁移到轮胎其他部分和/或迁移离开轮胎的能力显著减小，并且还有在混合过程中，当亚甲基受体混合到橡胶组合物中时，该分子仍然足够小，使得可以获得亚甲基受体良好的扩散。如本领域技术人员已知的，混合到橡胶组合物中的分子越大，在混合过程中越难获得良好扩散。如本文使用的，“二烯弹性体”和“橡胶”是同义术语，并且可以相互交换使用。如本文使用的，“非生产性”混合物包括橡胶组合物的许多组分，但不包括硫化剂并且通常没有主促进剂。在将硫化剂和通常任何主促进剂加入非生产性混合物之后形成“生产性”混合物。如本文使用的硫化剂是那些引起橡胶的交联并因此仅加入生产性混合物以便不发生过早固化的材料。如本文使用的，“基于”是这样的术语，其认识到本专利技术的实施方式由硫化的或固化的橡胶组合物制成，该橡胶组合物在组装它们时没有固化。因此固化的橡胶组合物是“基于”未固化的橡胶组合物。换句话说，交联的橡胶组合物基于或包括可交联橡胶组合物的成分。现在将详细参看本专利技术的实施方式，其以说明本专利技术的方式提供。例如，作为一个实施方式的部分进行阐明或描述的特征可以与另一实施方式一起使用，以产生又一个第三实施方式。本专利技术旨在包括这些和其他改型和变型。公开的橡胶组合物可用于许多类型的由橡胶制成的物品，包括轮胎、涂胶、减振器、工具柄、工具等。轮胎由许多橡胶部件制成，公开的橡胶组合物可用于这种轮胎组件，例如胎侧组件、胎圈区组件、胎肩组件、轮胎面、底胎面和/或涂胶，这种涂胶可用于例如轮胎的帘布、板层和/或带束，这种组件是轮胎领域中熟知的。如上所述，该橡胶组合物的抗降解性质的一个令人惊奇的改进起因于与可被表征为具有抗降解性质的亚甲基受体一起加入很小量的亚甲基供体，以便限制亚甲基受体在流体中扩散的能力。亚甲基受体和亚甲基供体以及它们用于亚甲基受体/供体系统中在本领域中是熟知的，因为它们能够提高橡胶组合物的刚性。在这种系统中，亚甲基供体与亚甲基受体反应，通过缩聚反应产生三维的增强树脂网络，当在橡胶组合物中形成时其提供了增加的刚性等等。然而，如所述，通过仅加入小量的亚甲基供体，刚性没有显著提高，但发生的小量的键合引起分子一定程度上变得更大(但没有接近加入较大量亚甲基供体时的典型树脂网络那么大)，从而阻止了它们迁移通过橡胶的能力。这些组合物显示了它们抗降解能力的提高并且抗降解性质持续更长，这是因为抗降解性一定程度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造可交联橡胶组合物的方法，包括：将所述可交联橡胶组合物的组分掺合在一起，成为非生产性混合物，所述组分包括二烯弹性体、增强填料和下式形式的亚甲基受体，其中R选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合，并且其中在不组合的情况下R不是单个苯基部分；冷却所述非生产性混合物；将亚甲基供体和硫化剂混合到所述非生产性混合物中以转化所述非生产性混合物为生产性混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.25 US 61/705,5211.一种制造可交联橡胶组合物的方法，包括：
将所述可交联橡胶组合物的组分掺合在一起，成为非生产性混合物，所述组分
包括二烯弹性体、增强填料和下式形式的亚甲基受体，
其中R选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合，并且其
中在不组合的情况下R不是单个苯基部分；
冷却所述非生产性混合物；
将亚甲基供体和硫化剂混合到所述非生产性混合物中以转化所述非生产性混
合物为生产性混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中R是环烷基部分和R'部分的组合，所述
亚甲基受体具有下式形式
其中R'选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其中R'是胺部分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中R是芳基部分和R'部分的组合，所述亚
甲基受体具有下式形式
其中R'选自烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合并且其中R'
不是H。
5.根据权利要求4所述的方法，其中R'是胺部分，所述亚甲基受体具有下式
形式
其中R″选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺或其组合。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述亚甲基受体与所述亚甲基
供体的比例大于10:1。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述比例大于10:1但不大于50:1。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述比例为15:1-30:1。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述亚甲基受体的量为1
phr-20phr。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述亚甲基受体的量为3phr-10phr。
11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述烷基部分包含1-18个碳的
直链或支链。
12.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述环烷基部分包含3-7个形
成环的成员并且其中所述环是杂环或不是杂环。
13.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述芳基部包含3-7个形成环
的成员并且其中所述是杂环或不是杂环。
14.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述二烯弹性体是高度未饱和
二烯弹性体。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述高度未饱和二烯弹性体选自聚丁
二烯、合成的聚异戊二烯、天然橡胶、丁二烯-苯乙烯共聚物或其组合。
16.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述增强填料选自炭黑、二氧
化硅或其组合。
17.根据权利要求1-5或9-16任一项所述的方法，其中所述亚甲基供体以这样
的量加入：与没有所述亚甲基供体的第二等同橡胶组合物相比，提供所述橡胶组
合物的在23℃下根据ASTM D412测量的MA100刚性测量的增加不大于100％。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述量提供MA100刚性测量的增加不
大于25％。
19.一种轮胎组件，所述轮胎组件包括基于可交联弹性体组分的橡胶组合物，
所述可交联弹性体组分按100重量份橡胶(phr)包括：
高度未饱和二烯弹性体；
增强填料；
具有下式形式的亚甲基受体，
其中R选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合并且其中
在不组合的情况下R不是单个苯基部分；和
亚甲基供体。
20.根据权利要求19所述的轮胎组件，其中R是环烷基部分和R'部分的组合，
所述亚甲基受体具有下式形式，
其中R'选自H、烷基部分、环烷基部分、芳基部分、胺部分或其组合。
21.根据权利要求20所述的轮胎组件，其中R'是胺部分。
22.根据权利要求19所述的轮胎组件，其中R是芳基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，J·J·阿诺德，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR